Способ определения изменений пластических свойств металлической пластины по частотам мод натянутой над ней струны

Abstract

Предложен способ исследования деформационной текучести и релаксации стали по их влиянию на моды колебаний струны, натянутой между двумя опорами, жёстко закреплёнными на исследуемой пластине. Разработано устройство для поддержания колебаний натянутой металлической струны. Предложен алгоритм расчёта безразмерного коэффициента, который описывает степень влияния пластических свойств металла на частоты мод натянутой струны. Указанный коэффициент позволяет оценивать изменения пластических свойств металла без использования эталонных исследований. Проведены экспериментальные исследования влияния пластически деформированного участка стальных образцов на частоты колебаний мод натянутой струны и установлено, что пластические деформации приводят к росту коэффициента отношения частот, причём структурные изменения в стали марки Ст3 оцениваются большим значением коэффициента, чем изменения в трубной стали 09Г2ФБ.

Запропоновано спосіб дослідження деформаційної плазучости та релаксації сталі за їхнім впливом на моди коливань струни, яку натягнуто між двома опорами, цупко закріпленими на досліджуваній платві. Розроблено пристрій для підтримання коливань натягнутої металевої струни. Запропоновано алґоритм розрахунку безрозмірного коефіцієнта, який описує ступінь впливу пластичних властивостей металу на частоти мод натягнутої струни. Вказаний коефіцієнт дає можливість оцінювати зміни пластичних властивостей металу без використання еталонних досліджень. Проведено експериментальні дослідження впливу пластично деформованої ділянки сталевих зразків на частоти коливань мод натягнутої струни і встановлено, що пластичні деформації приводять до зростання коефіцієнта відношення частот, причому структурні зміни в сталі марки Ст3 оцінюються більшим значенням коефіцієнта, ніж зміни в трубній сталі 09Г2ФБ.

The method is proposed to study deformation creep and relaxation of a metal by their influence on the vibrational modes of string stretched between two points rigidly fixed on the investigated plate. A device for supporting the vibrations of the stretched metal string is developed. An algorithm is proposed for calculating a dimensionless coefficient, which describes the degree of influence of plasticity properties of a metal on the modes’ frequencies of a strained string. The mentioned coefficient makes it possible to evaluate changes in the plasticity properties of the metal without usage of etalon studies. The practical investigations of the influence of the plastically deformed area of steel samples on the frequencies of the vibrational modes of the strained string are carried out. As determined, the structural changes in the St3 steel are estimated by the higher value of proposed coefficient than the changes in the pipe 09G2FB steel.